Politechnika Krakowska zainaugurowała cykl szkoleń dedykowanych budowlom i instalacjom przeciwpowodziowym, w którym uczestniczyło ponad 600 specjalistów z całej Polski. Ostatnie ekstremalne zjawiska pogodowe, w tym wrześniowe powodzie, skłaniają do refleksji: czy można było zapobiec przerwaniu wałów i zapór, które doprowadziły do katastrofalnych zniszczeń?
Szkolenia dla inżynierów, pracowników i kadr zarządzających państwowych instytucji oraz osób zawodowo zajmujących się budowlami piętrzącymi i działaniami przeciwpowodziowymi, przygotowali eksperci Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Krakowskiej. Wzięło w nim udział aż 620 osób z całej Polski. Jak podkreślał prowadzący szkolenie ekspert PK dr inż. Krzysztof Radzicki aktualizacja wiedzy na stałe musi być wpisana w ich profesję, bo skala wyzwań w branży hydroinżynierii będzie coraz większa.
Analizy danych wskazują, że uwarunkowania hydrologiczne nie tylko w Polsce, ale i innych krajach Europy zmieniły się. M.in. w związku ze zmianami klimatycznymi nawet dwukrotnie wzrosło ryzyko powodzi o charakterze katastrofalnym, w tym powodzi błyskawicznych. W tym roku takie właśnie się zdarzały np. w Hiszpanii czy w Kotlinie Kłodzkiej.
Jak wyjaśniał podczas seminarium dr inż. Krzysztof Radzicki geneza ostatniej powodzi w Polsce leży w niżach genueńskich. Zbierają one wilgoć z obszaru Morza Śródziemnego i przenoszą ją w inne miejsca. Jedna z dróg tych niżów wiedzie przez Polskę i od wieków stanowi źródło największych, najbardziej katastrofalnych powodzi na terenie naszego kraju. Ostatnie lato nad Morzem Śródziemnym było ekstremalnie gorące. – To spowodowało perturbacje pogodowe w północnej Europie i Ameryce. Suma opadów w pewnych miejscach, zwłaszcza w okolicach granic Polski południowej, sięgnęła rekordowych 400 mm w ciągu 4 dni – wyjaśniał Krzysztof Radzicki.
Suchy zbiornik Racibórz zlokalizowany na wejściu Odry z Czech zadziałał podczas ostatniej powodzi modelowo, poradził sobie z nią i uratował Racibórz przed katastrofą, ale trzeba pamiętać, że w kolejnych latach fale powodziowe mogą być jeszcze bardziej dotkliwe. Do powodzi na Odrze i Wiśle trzeba – zdaniem dr Radzickiego – się przyzwyczaić i przygotować na to, że będzie ich więcej niż do tej pory – właśnie z powodu ocieplania się klimatu. – Znam kierowników zapór, którym trudno było uwierzyć, by sytuacja powodziowa była jeszcze kiedyś tak zła jak w 1997 roku, ale mimo to w obliczu katastrofalnych prognoz całe szczęście przygotowali się na najgorsze – mówi dr inż. Krzysztof Radzicki – Takie sytuacje jednak będą się powtarzać raczej szybciej niż później i musimy mieć tego świadomość.
Ekspert PK wskazywał także, że działania przeciwpowodziowe muszą być kompleksowe, dobrze zaplanowane i dobrze finansowane, obejmować budowę nowych dużych zbiorników, ale także inne rozwiązania. Dobrym pomysłem jest m.in. przemyślana renaturyzacja rzek. – Na przykład taka jak ta wykonana w rejonie Domaszkowa-Tarchalic – wskazywał dr inż. Krzysztof Radzicki.
Zwracał uwagę na niektóre aspekty wrześniowych wydarzeń. Oprócz ogromnych szkód materialnych i społecznych miały miejsce także lokalne katastrofy ekologiczne. We wrześniu koryta niektórych rzek w Kotlinie Kłodzkiej zostały praktycznie wyczyszczone ze wszystkiego – też wszelkiej fauny i flory np. koryto rzeki Biała Lądecka w Radochowie. Miejscami, powódź sprawiła, że rzeka, która do tej pory meandrowała, teraz płynie na wprost przez tereny, które zostały zalane. Jedna z najcięższych sytuacji miała miejsce w Głuchołazach – wylanie Białej Głuchołaskiej doprowadziło do zniszczenia znacznej części miasta.
Natomiast w zlewni Górnej Wisły, miejscowość Czechowice Dziedzice została zalana przez rzekę Iłownicę, która w 2010 roku, w trakcie wezbrania miała prawdopodobieństwo wylania na poziomie 0,1% (czyli raz na 1000 lat!). – W tym roku było tak samo. To daje obraz tego, czego możemy się spodziewać przy powodziach błyskawicznych w przyszłości – podsumował dr inż. Krzysztof Radzicki.
Służby, które uszczelniały we wrześniu miejsca wysiąków wałów robiły to – w ocenie dr Radzickiego – profesjonalnie, ale niektórych groźnych sytuacji można było uniknąć poprzez wcześniejszą optymalizację prac remontowych instalacji przeciwpowodziowych. Przy bardzo dużej liczbie budowli piętrzących w Polsce będących w złym stanie, to bardzo istotna sprawa. Jak optymalizować konieczne remonty? To m.in. będzie tematem kolejnych szkoleń
– Można robić to tak, by przy remoncie jednego dużego obiektu zaoszczędzić nawet kilkadziesiąt milionów złotych. Taki efekt udało się nam uzyskać serią specjalistycznych badań i optymalizacji decyzji we współpracy z RZGW Kraków w przypadku zapory Chańcza – mówił Krzysztof Radzicki.
W przypadku zbiornika raciborskiego doszło do lokalnego intensywnego przecieku, gdzie woda zaczęła przedzierać się lokalnie pod zaporą i wylewać z drugiej strony drogą gruntową. Wyglądało to jak małe, „bulgoczące źródełko”. Wczesną detekcję takich zagrożeń umożliwia np. linowy termomonitoring zapór i wałów. Już w 2010 roku dr Radzicki zaprojektował nowoczesny system termomonitoringu oraz przemieszczeń przy pomocy czujników liniowych w układzie quasi 2D oraz quasi 3D zapory zbiornika Racibórz. Taki system wykrywałby wszelkie wycieki, także te związane z erozją wsteczną.
– Metoda termomonitoringu została zastosowana na kilkuset obiektach na całym świecie. Metody te są rekomendowane od 2013 roku przez ICOLD, ale 14 lat temu w Polsce zabrakło woli, by ją wykorzystać. Koncepcja nie została zaakceptowana przez ówczesnych decydentów – wspominał dr inż. Krzysztof Radzicki. Ale po latach Politechnika Krakowska wraz z partnerami przemysłowymi wdrożyła w Polsce pierwsze pilotażowe rozwiązania takich systemów – obecnie są już coraz częściej stosowane w naszym kraju.
Szkolenie omówiło też sytuację suchego zbiornika w Stroniu Śląskim na rzece Morawka, który nie uchronił miasta i jego mieszkańców przed katastrofalnymi zniszczeniami. Zlewnia zbiornika jest górska, zwarta (a im dłuższa zlewnia tym wolniejsze wezbrania rzeki), retencja leśna jest niewystarczająca przy tak katastrofalnych zjawiskach. W trakcie wrześniowych wezbrań została więc wypełniona błyskawicznie. Tu znaczenie miał kolejny efekt ocieplania się klimatu – chwilę wcześniej była susza, a sucha gleba nie wchłania wody, wręcz ją odpycha.
Zbiornik w Stroniu Śląskim został wybudowany według projektów niemieckich w latach 1906-1908. W 1989 roku Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – na zlecenie Okręgowej dyrekcji Gospodarki Wodnej – zakwalifikował zbiornik w Stroniu Śląskim do zbiorników klasy IV, ale rekomendowano wyposażenie go w instalacje jak dla klasy III. Formalnie od 2007 roku zbiornik jest wpisany jako klasy III w Instrukcji Gospodarowania Wodą zatwierdzonej w pozwoleniu wodnoprawnym.
Planowano by w 2018 roku wybudować w tej zlewni drugi zbiornik III klasy w Bolesławowie. Czy to uratowałoby sytuację? Zdaniem dr Radzickiego na pewno poskutkowałoby mniejszym obciążeniem wody, ale trudno obecnie powiedzieć czy nie doszłoby do żadnego przelania, tak jak miało to miejsce, gdy woda doprowadziła do erozji gleby i przerwania wału z lewej strony zapory.
– Tam spadło ponad 200 mm wody w ciągu jednej doby z 14 na 15 września, co jest ogromną wartością – przyznawał podczas szkolenia dr inż. Krzysztof Radzicki. – Pomógłby przelew awaryjny w zaporze bocznej prawobrzeżnej, który w sytuacji przelania się wody nad koroną zbiornika i tak w tamtym miejscu wytworzył się w sposób naturalny.
Politechnika Krakowska jest w Polsce liderem prac badawczo-rozwojowych nad metodyką i metodami badań zapór i wałów oraz wdrożeń w tym obszarze. W ostatnich latach naukowcy WIŚiE PK zrealizowali we współpracy z firmą Neostrain dwa duże, wieloletnie granty B+R w tej tematyce. Ich efekty są opisane w czołowych czasopismach zagranicznych, a są nimi: metodyka badań wałów przeciwpowodziowych, wspomniane wcześniej innowacyjne czujniki do termodetekcji przecieków w zaporach i wałach oraz rozwój metod geofizycznych badań tych budowli. Czujniki, służące precyzyjnej detekcji infrastruktury przeciwpowodziowej, zostały zastosowane już na kilku zaporach i wałach w Polsce, ale też na obiektach w Ukrainie i Holandii.
W czerwcu tego roku w ramach stałej, wieloletniej współpracy PK z Centrum Technicznej Kontroli Zapór IMGW-PIB eksperci PK (z dr inż. Krzysztofem Radzickim jako pierwszym autorem) w branżowym piśmie „Inżynier Budownictwa” opublikowali artykuł pt. Stan budowli piętrzących w Polsce, w którym wskazywali na zagrożenia i wyzwania związane ze złym stanem infrastruktury przeciwpowodziowej w Polsce.
„Wieloletnie zaniedbania w zakresie bieżącego finansowania gospodarki wodnej oraz postępujące starzenie się bardzo licznych budowli piętrzących spowodowały, że niewystarczający stan techniczny, a zwłaszcza stan bezpieczeństwa wielu z nich, wywołuje konieczność wykonania ich remontu w krótkiej perspektywie czasowej” – apelowali. Ich przewidywania niestety się spełniły…
